Optimizando la eficiencia del pilotaje con la asistencia de vehículos autónomos en la superficie
Autores: Chu, Yiyao; Zheng, Qinggong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Optimizando la eficiencia del pilotaje con la asistencia de vehículos autónomos en la superficie
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Planificación eficiente de pilotaje
Estrategia de programación de pilotos-ASV
Vehículos autónomos de superficie
Estándares de seguridad
Enfoque de optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 53
Citaciones: Sin citaciones
La planificación eficiente de la pilotaje es esencial, especialmente debido a la creciente demanda de pilotos capacitados en medio del frecuente tráfico de embarcaciones. Abordando la escasez de pilotos y asegurando la seguridad de la navegación, este estudio presenta una estrategia innovadora de programación de pilotos-ASV. Este enfoque utiliza vehículos autónomos de superficie (ASVs) para ayudar o reemplazar a pilotos junior en tareas específicas, aliviando así las limitaciones de recursos de pilotos y manteniendo los estándares de seguridad. Desarrollamos un modelo matemático integral que tiene en cuenta las ventanas de tiempo de trabajo de los pilotos, los diferentes niveles de pilotos y las limitaciones de batería de ASV. Se propone un algoritmo mejorado de colonia de abejas artificiales para resolver este modelo de manera efectiva, integrando estrategias de búsqueda en anchura y en profundidad para mejorar la calidad y eficiencia de la solución de manera única. Experimentos numéricos extensos corroboran la efectividad del modelo, mostrando que nuestro enfoque de optimización integrado reduce los tiempos de espera de las embarcaciones en un promedio del 9.18% en comparación con los métodos tradicionales sin integración de ASV. Los hallazgos subrayan el potencial de la programación de pilotos-ASV para mejorar significativamente tanto la eficiencia como la seguridad de las pilotajes de embarcaciones.
Descripción
La planificación eficiente de la pilotaje es esencial, especialmente debido a la creciente demanda de pilotos capacitados en medio del frecuente tráfico de embarcaciones. Abordando la escasez de pilotos y asegurando la seguridad de la navegación, este estudio presenta una estrategia innovadora de programación de pilotos-ASV. Este enfoque utiliza vehículos autónomos de superficie (ASVs) para ayudar o reemplazar a pilotos junior en tareas específicas, aliviando así las limitaciones de recursos de pilotos y manteniendo los estándares de seguridad. Desarrollamos un modelo matemático integral que tiene en cuenta las ventanas de tiempo de trabajo de los pilotos, los diferentes niveles de pilotos y las limitaciones de batería de ASV. Se propone un algoritmo mejorado de colonia de abejas artificiales para resolver este modelo de manera efectiva, integrando estrategias de búsqueda en anchura y en profundidad para mejorar la calidad y eficiencia de la solución de manera única. Experimentos numéricos extensos corroboran la efectividad del modelo, mostrando que nuestro enfoque de optimización integrado reduce los tiempos de espera de las embarcaciones en un promedio del 9.18% en comparación con los métodos tradicionales sin integración de ASV. Los hallazgos subrayan el potencial de la programación de pilotos-ASV para mejorar significativamente tanto la eficiencia como la seguridad de las pilotajes de embarcaciones.